JPH0631173Y2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、燃料噴射時期および量を検出するために圧
電素子が組み込まれた燃料噴射装置に関する。

［従来の技術］ 従来この種の燃料噴射装置としては、例えば実公昭６３
−１４１８８号公報に記載のものがある。この公報に記
載の燃料噴射装置においては、第３図に示すように、ノ
ズルホルダ１にその下端面から上方に向かって延びるば
ね収納孔１ａが形成されており、ばね収納孔１ａには、
絶縁部材２、電極板３、セラミック製の圧電素子４およ
びシム５がそれぞれ挿入されている。電極板３には、端
子棒６が固定されており、端子棒６はその上端部が絶縁
部材２を貫通して外部に突出している。外部に突出した
端子棒６の端部には、リード線（図示せず）の一端部が
接続されており、リード線の他端部は燃料噴射時期およ
び量等を制御するための制御装置に接続されている。

なお、端子棒６とノズルホルダ１との間を絶縁するため
に、絶縁部材２の上面には端子棒に沿って延びる突出部
２ａが形成されており、この突出部２ａがノズルホルダ
１の孔１ｂに嵌合せしめられている。

また、ばね収納孔１ａには、ノズルばね７が収納されて
いる。このノズルばね７は、ノズルホルダ１の下端部に
取り付けられた燃料噴射ノズルの針弁（いずれも図示せ
ず）を下方へ付勢して弁座に着座させるとともに、シム
５を介して圧電素子４を上方へ押圧するものである。

上記構成の燃料噴射装置においては、燃料噴射ノズルに
燃料が圧送され、針弁が弁座からリフトすると、燃料噴
射ノズルの噴射孔から燃料が噴射される。

ここで、針弁がリフトすると、それに伴ってノズルばね
７が圧縮される。この結果、圧電素子４に対する押圧力
が変化し、圧電素子４の出力電圧が変化する。この出力
電圧の変化を検出することにより、針弁のリフト時期お
よび量を検出し、ひいては燃料噴射時期および量を検出
するものである。

ところで、燃料噴射装置においては、燃料噴射ノズルか
らばね収納孔に燃料が漏出する。この漏出した燃料につ
いては、燃料タンクに戻すようにしているのは勿論であ
るが、ばね収納孔１ａから外部に漏出するようなことが
あってはならない。そこで、突出部２ａと孔１ｂとの間
にＯリング８を装着し、これによってばね収納孔１ａか
ら外部へ燃料が漏出するのを防止している。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、Ｏリング８によって燃料の漏出を防止す
るようにした上記従来の燃料噴射装置においては、漏出
防止機能が早期に損なわれるという問題があった。

すなわち、燃料噴射装置は、シリンダヘッドに取り付け
られるため、エンジンによって振動せしめられる。この
場合、ノズルホルダ１は、エンジンと共に振動するが、
絶縁部材２はノズルホルダと別体であるため、ノズルホ
ルダ１に対して静止しようとする。この結果、ノズルホ
ルダ１と絶縁部材２との間には相対振動が発生する。ノ
ズルホルダ１と絶縁部材２とが相対振動すると、Ｏリン
グ８が絶縁部材２によって繰り返し擦過され、かつ押圧
される。この結果、Ｏリング８が早期に摩耗、劣化して
その漏出防止機能が低下し、絶縁部材２と孔１ｂとの間
から燃料が漏出するおそれがあったのである。

この考案は、上記問題を解決するためになされたもの
で、燃料噴射ノズルからばね収納孔内に漏出した燃料が
ばね収納孔から外部に漏出するのを長期に渡って防止す
ることができる燃料噴射装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この考案は、上記の目的を達成するために、ノズルホル
ダの外面に接続突出部を設けるとともに、ノズルホルダ
の内部に一端がノズルばね側と逆側を向く圧電素子の端
面に臨むばね収納孔の内面に開口し、他端が接続突出部
の外面に開口する挿通孔を形成し、接続突出部の外周に
前記挿通孔を遮蔽する柔軟性を有する連結筒の一端部を
液密に圧入固定し、この連結筒の他端部内周面に棒状を
なすコネクタ端子の一端部を接続突出部に対して連結筒
の長手方向に離間させた状態で液密に圧入固定し、この
コネクタ端子の一端部にリード線の一端部を接続すると
ともに、リード線の他端部を支持筒および挿通孔を通し
て前記圧電素子に接続したことを特徴とするものであ
る。

［作用］ 圧電素子は、リード線を介してコネクタ端子に接続され
る。そして、コネクタ端子に制御装置を接続することに
より、圧電素子が制御装置に接続される。

燃料噴射ノズルからばね収納孔内へ漏出した燃料は、挿
通孔を介して連結筒の内部に達する。しかるに、連結筒
の一端部内周面は、接続突出部の外周面に液密に挿入さ
れており、他端部内周面はコネクタ端子の外周面に液密
に挿入されている。したがって、燃料が外部に漏出する
ことはない。

また、ノズルホルダがエンジンとともに振動した場合、
連結筒の一端部は接続突出部に圧入固定されているの
で、ノズルホルダとともに振動する。したがって、連結
筒がノズルホルダの接続突出によって擦過されることは
ない。また、連結筒の一端部が振動するのに対し、他端
部はコネクタ端子に固定されており、コネクタ端子の慣
性により静止しようとする。したがって、連結筒の中間
部には、一端部の振動に伴う応力が発生する。しかし、
コネクタ端子と接続突出部との間を連結筒の長手方向に
離間させているので、一端部の振動に伴う応力を非常に
小さくすることができる。したがって、連結筒が早期に
劣化することはない。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例について第１図および第２図
を参照して説明する。なお、第１図はこの考案に係る燃
料噴射装置の要部の拡大断面図であり、第２図はその全
体の断面図である。

まず、第２図に基づいて、燃料噴射装置の全体構成につ
いて説明すると、符号１１はノズルホルダである。この
ノズルホルダ１１の内部には、その下端面から上方へ向
かって延びるばね収納孔１１ａおよびばね収納孔１１ａ
の底面からさらに上方へ向かって延び、ノズルホルダ１
１の上部外周面に開口する戻し孔１１ｂがそれぞれ形成
されている。ばね収納孔１１ａの中間部には、ばね支持
部材１２が固定されている。このばね支持部材１２によ
ってばね収納孔１１ａが上下２つの部分に区画されてい
る。ばね収納孔１１ａの上側の部分には、第１のノズル
ばね１３が配設され、ばね収納孔１１ａの下側の部分に
は第２のノズルばね１４が配設されている。

上記ノズルホルダ１１の下端部には、ノズルナット１５
が螺合されている。このノズルナット１５により、燃料
噴射ノズル１６がスペーサ１７を介してノズルホルダ１
１の下端面に押圧固定されている。燃料噴射ノズル６は
周知構造のものであり、ノズルホルダ１１およびスペー
サ１７に渡って形成された高圧通路１８を介して燃料が
圧送されると、針弁１９が弁座（図示せず）からリフト
し、燃料噴射孔１６ａから燃料を噴射するようになって
いる。この場合、燃料噴射は、上記第１、第２のノズル
ばね１３，１４の作用により、初期噴射と主噴射との２
段階に行われるようになっている。

すなわち、針弁１９は、第１のノズルばね１３により、
ばね受け２０、ばね支持部材１２を移動自在に貫通する
軸部材２１および当接部材２２を介して常時下方へ付勢
せしめられており、燃料の圧送がない状態では第１のノ
ズルばね１３によって弁座に着座せしめられている。一
方、第２のノズルばね１４は、シム２３を介してスペー
サ２４を下方に付勢しており、スペーサ２４をスペーサ
１７に押圧接触させている。ここで、針弁１９が弁座に
着座した状態においては、当接部材２２がスペーサ２４
に対して下方に離間している。したがって、第２のノズ
ルばね１４は、針弁１９が弁座に着座した状態では針弁
１９を押圧することがなく、針弁１９がリフトして当接
部材２２がスペーサ２４に突き当たった後に針弁１９を
下方へ押圧することになる。

上記構成のおいて、高圧通路１８から燃料が圧送され、
燃料の圧力が所定の初期開弁圧に達すると、針弁１９は
当接部材２２がスペーサ２４に突き当たるまでリフトす
る。ここで、低噴射率のときには、針弁１９がリフトし
て燃料噴射孔１６ａから燃料が噴射されると、燃料の圧
力が低下し、針弁１９が弁座に着座する。高噴射率のと
きには、針弁１９は第１のノズルばね１３の付勢力に抗
してリフトするのみならず、当接部材２２がスペーサ２
４に突き当たった後も、第１および第２のノズルばね１
３，１４の付勢力に抗しスペーサ１７に突き当たるまで
リフトする。その後、燃料の圧送が中断すると、針弁１
９は、第１および第２のノズルばね１３，１４の付勢力
によって弁座に着座せしめられる。針弁１９がリフトし
てから弁座に着座するまでの間に噴射が行われる。

このような針弁１９のリフト量および時期を検出するた
めに、第１図に示すように、ばね収納孔１１ａの底部に
は、第１のノズルばね１３側から上方へ向かって順次、
電極プレート２５、圧電素子２６、電極端子２７および
絶縁部材２８が挿入配置されている。これら、電極プレ
ート２５、圧電素子２６、電極端子２７および絶縁部材
２８は、第１のノズルばね１３によりシム２９を介して
上方へ押圧されている。

上記絶縁部材２８は、絶縁性を有する樹脂を成形するこ
とにより、上端部に底部２８ａを有する筒状に形成され
ており、その開口部を下側に向け、かつ底部２８ａをば
ね収納孔１１ａの底面に接触させた状態で、ばね収納孔
１ａに挿入されている。なお、絶縁部材２８の外周面に
は、軸線方向に延びる小さな突条（図示せず）が形成さ
れており、この突条がばね収納孔１１ａの内周面によっ
て押し潰されることにより、絶縁部材２８がばね収納孔
１１ａにガタなく挿入されている。

また、絶縁部材２８の内部には、上記電極端子２７、圧
電素子２６および電極プレート２５が互いに接触した状
態で順次挿入されている。この場合、電極端子２７およ
び圧電素子２６は、絶縁部材２８の内径とほぼ同径に形
成され、その内部に単に挿入されているだけであるが、
電極プレート２５は絶縁部材２８の内径よりも若干大径
に形成され、その内部に圧入されている。これによっ
て、電極プレート２５、圧電素子２６、電極端子２７お
よび絶縁部材２８を一体化し、取り扱いに便利なように
している。なお、電極プレート２５の圧入力について
は、電極プレート２５介して圧電素子に伝達される第１
のノズルばね１３の押圧力に対してほとんど影響を及ぼ
さないように、その大きさが設定されている。

また、燃料の噴射時期等を制御するための制御装置（図
示せず）に圧電素子２６を接続するために、次のような
構成が採用されている。

すなわち、電極端子２７の上面中央部には、絶縁部材２
８の底部２８ａを貫通して上方へ向かって延び、上記戻
し孔１１ｂまで延び出す接続突起２７ａが形成されてい
る。この接続突起２７ａには、その上面から電極端子２
７の下面まで貫通する接続孔２７ｂが形成されている。
この接続孔２７ｂには、被覆線からなるリード線３０の
導線が挿入され、加締めあるいは半田付け等の手段によ
って固定されている。

なお、接続突起２７ａの上端部外周には、絶縁シール３
１が巻回されており、この絶縁シール３１によって接続
突起２７ａとノズルホルダ１１との間が絶縁されてい
る。

また、戻し孔１１ｂの上端開口部には、支持部材（接続
突起）３２の下端部が挿入され、ろう付け等の手段によ
って液密に固定されている。この支持部材３２は、棒状
をなすものであり、その内部には下端面から上端面まで
貫通する貫通孔３２ａが形成されている。支持部材３２
の上端部外周には、ゴム等の柔軟性および絶縁性を有す
る材質からなる連結筒３３の下端部が挿入されている。
この場合、連結筒３３の内径は支持部材３２の外径より
も小さくなされており、連結筒３３の弾性によってその
内周面が支持部材３２の外周面に密着することにより、
支持部材３２と連結筒３３との間が液密になされてい
る。

上記連結筒３３の上端部内周には、軸状をなすコネクタ
端子３４の下端部が支持部材３２に対して連結筒３３の
長手方向に離間した状態で挿入されている。連結筒３３
とコネクタ端子３４とは、支持部材３２と連結筒３３と
の間と同様にして液密になされている。この結果、連結
筒３３の内部に貫通孔３２ａを介して連通した戻し孔１
１ｂが外部に対して遮蔽され、ひいてはばね収納孔１１
ａが外部に対して遮蔽されている。

上記コネクタ端子３４の下端面には、取付孔３４ａが形
成されている。この取付孔３４ａには、戻し孔１１ｂお
よび貫通孔３２ａを通って連結筒３３の内部に延び出し
た上記リード線３０の導線が挿入され、加締めあるいは
ろう付け等の手段によって固定されている。これによっ
て、コネクタ端子３４が電極端子２７に、ひいては圧電
素子２６に接続されている。一方、連通筒３３から外部
に突出したコネクタ端子３４の上端部には、燃料噴射時
期等を制御するための制御装置に接続されたリード線３
５がボルト３６によって固定されており、これによって
圧電素子２６が制御装置に制御されている。

なお、符号３７は、コネクタ端子３４とリード線３５と
の接続部を覆って保護するためのゴム等の柔軟性および
絶縁性の両者を備えた材質からなるカバーである。

また、上記構成から明らかなように、戻し孔１１ｂと貫
通孔３０ａとにより、リード線３０を挿通するための挿
通孔３８が構成されている。

また、戻し孔１１ｂは、上記接続孔２７ｂおよびこの接
続孔２７ｂを横断する横孔２７ｃ、並びに圧電素子２
６、電極プレート２５およびシム２９にそれぞれ形成さ
れた貫通孔２６ａ，２５ａ，２９ａを介してばね収納孔
１１ａに連通する一方、継手管３９および配管Ｐを介し
て燃料タンクＴに接続されている。これによって、燃料
噴射ノズル１６からばね収納孔１１ａ内に漏出した燃料
を燃料タンクＴに戻すようになっている。

上記構成の燃料噴射装置においては、燃料噴射ノズル１
６からばね収納孔１１ａ内に漏出した燃料の大部分は戻
し孔１１ｂ、継手管３９および配管Ｐを介して燃料タン
クＴに戻されるが、その一部は挿通孔３８を介して連結
筒３３の内部に入り込む。しかるに、連結筒３３の下端
部が支持部材３２の外周に、連結筒３３の上端部がコネ
クタ端子３４の外周にそれぞれ液密に挿入されているか
ら、燃料が外部に漏出することはない。

また、ノズルホルダ１１がエンジンとともに振動した場
合、連結筒３３は支持部材３２と一体に振動するので、
連結筒３３が支持部材３２によって擦過されることがな
い。また、連結筒３３の下端部が振動するのに対し、コ
ネクタ端子３４が挿入固定された上端部は静止しようと
する。この結果、連結筒３３の中間部には、振動に伴う
応力が発生する。ところが、支持部材３２とコネクタ端
子３４とを離間させているので、連結筒３３の下端部の
振動による連結筒３３の中間部の単位長さあたりの変形
量を極めて小さなものとすることができる。したがっ
て、連結筒３３に生じる応力を小さく抑えることができ
る。よって、連結筒３３の早期劣化を防止することがで
き、燃料漏れを長期間に渡って確実に防止することがで
きる。

なお、上記の実施例においては、接続突起たる支持部材
３２をノズルホルダ１１と別体に形成しているが、ノズ
ルホルダ１１と一体に形成してもよい。また、第１、第
２のノズルばね１３，１４の２つのノズルばねを用いて
いるが、第１のノズルばね１３だけを用いるようにして
もよい。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案の燃料噴射装置によれ
ば、ノズルホルダに接続突起を形成し、この接続突起に
連結筒の一端部を液密に挿入固定する一方、連結筒の他
端部に制御装置に接続されたコネクタ端子を液密に挿入
固定し、このコネクタ端子を、連結筒の内部および接続
突起に形成された挿通孔に挿通されたリード線を介して
圧電素子に接続するようにしたものであるから、燃料噴
射ノズルからばね収納孔内に漏出した燃料が外部に漏れ
るのを長期間に渡って防止することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図はその要部の拡大断面図、第２図はその全体
を示す断面図、第３図は従来の燃料噴射装置の要部を示
す断面図である。 １１……ノズルホルダ、１１ａ……ばね収納孔、１３…
…第１のノズルばね、１４……第２のノズルばね、１６
……燃料噴射ノズル、２６……圧電素子、３０……リー
ド線、３２……支持部材（接続突起）、３３……連結
筒、３４……コネクタ端子、３８……挿通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に一端面から他端側へ向かって延びる
   ばね収納孔が形成されたノズルホルダと、このノズルホ
   ルダのばね収納孔に収納されたノズルばねと、前記ノズ
   ルホルダの一端部に前記ばね収納孔の開口部と対向する
   ようにして設けられ、圧送される燃料によって針弁が前
   記ノズルばねの付勢力に抗して弁座からリフトすること
   により、噴射孔から燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、
   前記ばね収納孔の底部側に配置され、前記ノズルばねに
   よって前記針弁に対する付勢方向と逆方向へ押圧される
   圧電素子とを備えた燃料噴射装置において、前記ノズル
   ホルダの外面に接続突出部を設けるとともに、前記ノズ
   ルホルダの内部に一端が前記ノズルばねと逆側を向く圧
   電素子の端面に臨むばね収納孔の内面に開口し、他端が
   接続突出部の外面に開口する挿通孔を形成し、前記接続
   突出部の外周に前記挿通孔を遮蔽する柔軟性を有する連
   結筒の一端部を液密に圧入固定し、この連結筒の他端部
   内周面に棒状をなすコネクタ端子の一端部を前記接続突
   出部に対して連結筒の長手方向に離間させた状態で液密
   に圧入固定し、このコネクタ端子の一端部にリード線の
   一端部を接続するとともに、リード線の他端部を支持筒
   および挿通孔を通して前記圧電素子に接続したことを特
   徴とする燃料噴射装置。